화학공학실험-단일구 침강속도 A+결과보고서

소개글

짜집기해서 만든 레포트가 아닌 결과및 고찰을 직접 고민하며 작성한 것입니다.
고찰 내용이 좋아서 이 레포트로 조교님들께 칭찬 많이 받았습니다!

목차

Ⅰ. 서론
1.1 실험 목표
1.2 내용

Ⅱ. Background
2.1 구에 대한 힘의 수지
2.2 항력 계수
2.3 종말 침강 속도
2.4 Stoke‘s law
2.5 변인 및 결과 예측

Ⅲ. Experimental Section
3.1 실험 시약 및 기기
3.2 실험 방법

Ⅳ. Result & Discussion

Ⅴ. Reference

본문내용

1.1 실험 목표

단일구의 침강속도 실험의 목표는 단일구가 액체 중에서 침강할 때 일어나는 현상을 이해하고 이때 와 Cd의 상관관계를 확인하는데 있다. 단일구 침강실험에서 Cd는 에 영향을 받으므로 다양한 변수가 있다. 우리는 이 중 글리세롤의 농도를 변화시켜 점도와 밀도를 변화시키고, 구체의 종류를 변화시켜 를 변화시키고 이와 Cd의 상관관계를 확인하고자 한다. 이때 글리세롤의 농도는 증가할수록, 구체의 크기가 작을수록 종말속도는 감소하고 그로인해 Cd가 커질 것으로 예측된다.
실험 결과로는 100% 글리세롤로 침강시킨 구체는 점점 속도가 감소하는 현상이 나타났으며 75% 글리세롤로 침강시킨 구체는 이론 Cd와 큰 오차를 보이는 것으로 나타났다. 이 현상의 이유로는 100% 글리세롤은 공기 중의 수증기가 글리세롤에 용해되었으며 글리세롤의 큰 점도로 인해 높이에 따른 농도구배가 나타나 일어난 현상이며 75% 글리세롤은 반대로 용액의 물 분자가 공기 중으로 증발하여 일어난 현상이다. 이때 75% 용액은 100% 용액에 비해 점도가 매우(약 40배 이상) 낮으므로 농도구배가 나타나지 않았다. 이 실험으로 실험실 실험환경의 문제점을 찾았고 이에 고려하거나 영향을 받지 않는 새로운 실험 방향을 생각했다.

1.2 내용

실험 목표와 같은 현상을 직접보고 속도를 측정할 수 있도록 점도가 다른 글리세롤 100wt%, 75wt% 용액에 단일구를 투입하였다. 일정한 시작점에서 미리 정해 놓은 구간 (위에서 부터 10,20,30,40,50cm)을 떨어지는데 소요되는 시간을 측정하였다.

< 중 략 >

4.2 고찰

실험결과에서 100% 글리세롤 용액으로 실험할 때는 구체의 속도가 점점 감소하는 현상이 나타났으며 75% 글리세롤 용액에서 Cd는 이론값과 오차가 아주 크게 발생한 상황을 볼 수 있다. 우리는 이 현상의 원인을 분석해보기로 하고 이를 토대로 앞으로의 추가 실험방향을 결정했다.

참고 자료

Viscosity of water taken from “Properties of Ordinary Water-Substance.” N.E. Dorsey, p. 184. New York (1940)
MaCabe 외 3명 『단위조작 7판』 2005년 Mc GrawHill
Elizabeth Morton, Drag on a Baseball, NASA Glenn, (2007)
Perry Handbook - drag coeff. for spheres